[發(fā)明專利]耗盡電壓獲取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111367378.1
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114300370A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳月波;賴燦雄;楊少華;路國光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗研究所（（工業(yè)和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L29/778
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

1.一種耗盡電壓獲取方法，其特征在于，所述耗盡電壓獲取方法用于獲取半導(dǎo)體器件中二維電子氣溝道內(nèi)電子耗盡時的耗盡電壓，所述耗盡電壓獲取方法包括：

獲取所述半導(dǎo)體器件的電容-反向偏置電壓特性曲線；

獲取所述電容-反向偏置電壓特性曲線中的電容對反向偏置電壓的二階微分，并得到所述半導(dǎo)體器件的二階微分特性曲線；

根據(jù)所述半導(dǎo)體器件的二階微分特性曲線，獲取所述半導(dǎo)體器件中二維電子氣溝道內(nèi)電子耗盡時的耗盡電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗盡電壓獲取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述半導(dǎo)體器件的二階微分特性曲線，獲取所述半導(dǎo)體器件中二維電子氣溝道內(nèi)電子耗盡時的耗盡電壓包括：

建立二維坐標(biāo)系，所述二維坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)為反向偏置電壓，所述二階微分特性曲線具有波峰，且所述二階微分特性曲線與所述二維坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)具有多個交點，所述交點位于所述波峰相對的兩側(cè)；

所述波峰鄰近所述二維坐標(biāo)系原點一側(cè)的所述交點的橫坐標(biāo)值即為獲取所述半導(dǎo)體器件中二維電子氣溝道內(nèi)電子耗盡時的耗盡電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耗盡電壓獲取方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件包括歐姆接觸電極和肖特基接觸電極；所述獲取半導(dǎo)體器件的電容-反向偏置電壓特性曲線包括：

將所述半導(dǎo)體器件的歐姆接觸電極接地；

于所述半導(dǎo)體器件的肖特基接觸電極上施加電壓；

采用電容-電壓測試儀對所述半導(dǎo)體器件進(jìn)行電容-電壓特性測試，以得到所述電容-反向偏置電壓特性曲線。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耗盡電壓獲取方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件還包括：

第一AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，所述第一AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的所述AlN層與所述GaN層的界面處存在第一二維電子氣溝道；

第二AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，位于所述第一AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表面，所述第二AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的所述AlN層與所述GaN層的界面處存在第二二維電子氣溝道；

第三AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，位于所述第二AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述第一AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表面，所述第三AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的所述AlN層與所述GaN層的界面處存在第三二維電子氣溝道；

所述第一二維電子氣溝道中的電子濃度、所述第二二維電子氣溝道中的電子濃度及所述第三二維電子氣溝道中的電子濃度之間的差值小于預(yù)設(shè)值；

所述肖特基接觸電極位于所述第三AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述第二AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表面；所述歐姆接觸電極位于所述第三AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述第二AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表面，且位于所述肖特基接觸電極的外圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耗盡電壓獲取方法，其特征在于，所述第一AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中AlGaN層的厚度與所述第三AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中AlGaN層的厚度相同，且均小于所述第二AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中AlGaN層的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耗盡電壓獲取方法，其特征在于，所述第一AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中GaN層的厚度、所述第二AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中GaN層的厚度和所述第三AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中GaN層的厚度相同；所述第一AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中AlN層的厚度、所述第二AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中AlN層的厚度和所述第三AlGaN/AlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中AlN層的厚度相同。